С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00
Главная » Разное » Подвеска из чего состоит

Подвеска из чего состоит


Что такое подвеска автомобиля и из чего она состоит? - База ответов на любые вопросы

Одним из важнейших узлов конструкции автомобиля является его подвеска. Именно она обеспечивает мягкую, плавную езду, когда вы, находясь в салоне, не ощущаете неизбежных неровностей дороги. Впрочем, в некоторых моделях подвеска специально сделана достаточно жесткой, так как это повышает управляемость и устойчивость машины на дороге. Так, у спортивных скоростных авто подвеска всегда значительно более жесткая, чем у семейных автомашин, предназначенных для спокойной неспешной езды.

Что собой представляет автомобильная подвеска?

Подвеской, или системой подрессоривания, называют совокупность конструкционных элементов, выполняющих соединительную и амортизирующую функцию между автомобильным кузовом и колесами. Сегодня подвеска представлена достаточно сложными механизмами, которые:

— служат соединительными устройствами между колесами либо неразрезными мостами и несущим кузовом либо рамой автомобиля;

— передают на кузов или раму силы, действующие при контакте колес и дороги;

— обеспечивают плавность езды автомобиля и заданный характер движений внутри связки колес и рамы (несущего кузова). Конструкционные элементы, из которых изготавливается подвеска, обеспечивают ей требуемую жесткость или упругость. Это одна из важнейших составляющих ходовой части машины, которая играет в ее работе важную роль.

Из чего состоит подвеска?

В целом конструкционные составляющие подвески любого типа можно разделить на три основных группы:

— упругие – воспринимающие и передающие силы вертикальных толчков, получаемых колесами при наезде на неровности дороги;

— направляющие – их роль состоит в связывании колес друг с другом и с несущей системой (кузовом или рамой) авто, а также в передаче сил, действующих в продольном и боковом направлении;

— амортизаторы – элементы, гасящие колебания несущей системы, которые неизбежно возникают в процессе движения по дороге.

В действительности многие конструкционные элементы подвески одновременно могут выполнять несколько функций.

Так, в конструкции рессорной подвески роль многолистовой рессоры работает и в качестве упругого, и в качестве направляющего элемента, т.е. воспринимает как вертикальные, так и продольные, и боковые силы, а также в определенной степени играет амортизирующую роль благодаря силам межлистового трения. Современные конструкторы подвесок все же стараются избежать такой многофункциональности. В подвесках, устанавливаемых сегодня на автомобили, каждому элементу конструкции отводится собственная роль восприятия и передачи только одного типа сил. Благодаря этому подходу обеспечивается высокая степень надежности и устойчивости в пределах заданных параметров.

Сегодня подвеска – это комплекс не только механических, но и пневматических, гидравлических и электрических узлов, нередко снабженных электронными управляющими блоками. Этот подход, с одной стороны, обеспечивает высокий уровень управляемости, комфорта и безопасности автомашины, а с другой – в случае выхода из строя одного из узлов делает практически невозможным ремонт собственными силами.

Виды подвески

За всю историю автомобилестроения было разработано множество конструктивных решений подвески, но сегодня из них осталось только шесть типов конструкции.

— Двойные рычаги – обычно используются в качестве передней подвески. Рычаги крепятся к кузову раздвоенными сторонами, а противоположной стороной – к поворотной цапфе через шарниры.

— Многорычажная – подвеска, сегодня используемая в основном для задней пары колес. Состоит из четырех, иногда из пяти звеньев-рычагов, каждый из которых предназначен для контроля одного из направлений сил. — Продольные рычаги – независимая подвеска, реализуемая как шарнирное соединение колеса с балкой, крепящейся поперек автомобильного кузова.

— Торсионная – подвеска независимого типа, состоящая из двух продольно расположенных рычагов. Они соединяются с поперечной балкой, прикрепленной к кузову посредством шарниров.

— Продольные связанные рычаги – простая по конструкции подвеска, используемая для удешевления и упрощения производства автомобилей.

— Макферсон – подвеска, наиболее часто используемая в современных автомобилях. Это амортизаторная стойка, своей нижней частью соединенная с поворотным кулаком колесной ступицы.

AUTO.RIA – Из чего состоит подвеска автомобиля?

Как устроена подвеска автомобиля?

Конструкция автомобильной подвески может быть разной, зависимо от типа, но кроме общего назначения любого типа подвески она имеет и схожие элементы. Одинаковыми для всех типов подвесок являются элементы обеспечения упругости, распределения направления сил, гасящие элементы и стабилизации поперечной устойчивости.

Покупка авто: какой тип привода выбрать?

Элементы, обеспечивающие упругость служат буфером между кузовом автомобиля и неровностями дорожного покрытия. Это элементы, первыми воспринимающие качество дороги и передают их на кузов в более мягкой форме. К ним относятся:

  • Пружины — работают во время сжатия. Бывают постоянной и переменной жесткости (с разной толщиной прута). В пружину устанавливается отбойник, сглаживающий колебания. Отбойник необходим, когда пружина сжата практически полностью.
  • Рессоры — набор упругих металлических листов, стянутых стремянкой. Каждый лист имеет разную длину.
  • Торсионы — представлены в виде трубы, внутри которой расположены скрученные стержни. Силу раскручивания торсионов используют в качестве элементов упругости.
  • Пневмо- или гидровневматический элемент — имеет форму баллона. Давление в нем создается за счет работы двигателя автомобиля.

Подвеска автомобиля. Крупно изображен сайлент-блок

Элементы, распределяющие направления сил также служат креплением подвески к кузову. Кроме того, эти детали передают силы на кузов и правильно располагают колеса относительно кузова по вертикали и горизонтали. Эти элементы — сдвоенные рычаги, а также рычаги поперечной и продольной установки.

Амортизатор или гасящий элемент для противодействия элементам упругости. Амортизатор нужен для сглаживания колебаний. Амортизатор выполнен в виде металлической трубы с элементами крепления. В амортизаторе применяется принцип гидравлического сопротивления. Различают масляные, газомасляные и пневматические амортизаторы. Некоторые амортизаторы имеют возможность настройки жесткости.

Что такое амортизатор?

Стабилизирующие элементы поперечной устойчивости выполнены в виде штанги в сборе с креплением к кузову. Штанга соединяет рычаги противоположных колес. Элементы стабилизации предназначены я того, чтобы распределять боковую нагрузку автомобиля в поворотах, а также для уменьшения кренов кузова.

Элементы подвески крепятся к кузову и опорам колеса с помощью болтов, сайлент-блоков и шаровых опор:

  • Сайлент-блоки впрессованы в рычаги и крепятся к кузову или подрамнику болтовыми соединениями.
  • Шаровые опоры выполнены в виде шарнирного механизма, крепящегося к рычагам и к опоре колеса. Шаровые опоры могут быть установлены на передней и задней подвеске.

Шаровая опора автомобильной подвески

Основные типы подвесок автомобиля

Особенность конструкции подвески может заключаться в два основных вида — это зависимая или независимая подвеска.

Зависимая подвеска — это жесткое соединение противоположных колес одной оси. Во время перемещения одного колеса в поперечной плоскости вызывает перемещение и второго колеса.

Независимая подвеска имеет сложную конструкцию. В такой подвеске колеса одной оси перемещаются независимо друг от друга. Из-за этого улучшается плавность хода автомобиля.

Независимая подвеска имеет множество вариантов исполнения и четкого подразделения на типы:

  • С качающимися полуосями.
  • Пружинная торсионная (на продольных рычагах).
  • С косыми рычагами.
  • С продольными и поперечными рычагами.
  • С двойными продольными и поперечными рычагами.
  • Торсионно-рычажная подвеска.
  • Подвеска типа «Макферсон».
  • Пневматическая и гидропневматическая подвеска.
  • Адаптивная подвеска.

Автомобильный портал. Ответы на вопросы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 26-27

Тема: « Назначение, устройство и принцип работы подвески автомобиля »

Цель работы : изучение назначения, устройства и принципов работы автомобильных подвесок.

Общие положения

Подвеска осуществляет упругую связь несущей системы автомобиля с его колесами (или мостами) и при этом:

а) уменьшает динамические нагрузки, действующие на автомобиль, пассажиров и грузы;

б) передает силы и моменты, возникающие от внешних воздействий, как на колеса, так и на кузов;

в) гасит вертикальные и им сопутствующие колебания колес, вертикальные и угловые колебания кузова автомобиля.

Подвеска автомобиля включает в себя упругие элементы, направляющие устройства, гасители колебаний и стабилизаторы поперечной устойчивости.

Упругие элементы смягчают толчки, снижают вертикальные ускорения и динамические нагрузки, передаваемые на несущую систему при движении автомобиля, что улучшает плавность его хода.

Направляющее устройство определяет кинематику движения колес и передает на кузов (раму) продольные и боковые реакции дороги, тяговый и тормозной реактивные моменты (если картер главной передачи и опорные элементы тормозного механизма закреплены на этом направляющем устройстве) и в ряде случаев поворачивающий и опрокидывающий моменты колеса от нормальной, продольной и боковой реакций дороги.

Гаситель колебаний чаще всего представляет собой отдельное устройство – амортизатор, который гасит взаимные колебания кузова и колес автомобиля; частично эти колебания гасит трение в шарнирах подвески.

Для уменьшения поперечного крена кузова автомобиля под действием боковых сил (на повороте, при поперечном уклоне дороги и боковом ветре) в подвеску часто вводится дополнительный упругий элемент – стабилизатор, существенно влияющий на характеристики управляемости автомобиля.

Зависимая подвеска

Рессорные подвески являются наиболее простыми, дешевыми, достаточно надежными, не требующими большого объема работ при техническом обслуживании. Поэтому они широко применяются на грузовых автомобилях. На легковых автомобилях рессорные подвески устанавливаются редко, так как для независимой подвески рессоры малопригодны, к тому же достаточно сложно получить благоприятную нелинейную жесткостную характеристику рессорной подвески.

На рисунке 16.1 изображена задняя рессорная подвеска легкового автомобиля ГАЗ-3102 «Волга». Для подвешивания рессор к кузову концы их коренных листов свернуты в ушки и прикреплены к кузову с помощью пальцев 13 и резиновых втулок 12 . Передний конец закреплен при помощи кронштейна 1 кузова, а задний – при помощи серьги 9 . Серьга позволяет рессоре изменять длину при колебании нагрузки. Одни концы пальцев запрессованы в шайбу 10 или планку серьги 9 , а другие затянуты гайками 14 .

Балка моста крепится к рессоре стремянкой 4 , зафиксированной гайками 7 через подкладку 8 . Под лонжеронами кузова на балке моста установлены резиновые ограничители хода сжатия 5 . Для гашения колебаний кузова используются гидравлические амортизаторы 3 .

Для снижения загрязнения и корродирования листов рессоры она закрыта чехлом, состоящим из двух слоев – промасленного брезента и дерматина (чехлы устанавливались на часть автомобилей).

1 – передний кронштейн; 2 – рессора (с чехлом); 3 – амортизатор; 4 – стремянка; 5 – буфер;

6 – резинометаллический шарнир крепления амортизатора к подкладке рессоры; 7 – гайка стремянки;

8 – подкладка; 9 – серьга; 10 – шайба пальца; 11– ушко рессоры; 12 – резиновые втулки; 13 – палец;

14 – гайка; 15 – продольная балка кузова; 16 – планка серьги

Рисунок 16.1 – Задняя зависимая рессорная подвеска автомобиля ГАЗ-3102«Волга»

На рисунке 16.2 представлена задняя зависимая подвеска ведущего моста легкового автомобиля ВАЗ. Упругими элементами здесь служат спиральные пружины 1 , установленные в чашках на балке моста и через резиновые виброизолирующие прокладки – на кузове. Ограничители хода сжатия 2 установлены соосно пружинам, специального ограничителя хода отбоя здесь нет. Имеется дополнительный резиновый буфер 7 , предотвращающий жесткие удары передней части картера главной передачи о кузов при больших прогибах подвески в сочетании с поворотом моста, благодаря податливости резиновых втулок крепления штанг, под действием реактивного момента в процессе интенсивного разгона автомобиля.

Направляющим устройством являются две верхние 6 , две нижние 3 и поперечная 5 штанги (тяги), установленные между мостом и кузовом и закрепленные в резинометаллических шарнирах. Продольные штанги, работая совместно, воспринимают продольные силы и реактивные моменты, действующие на балку моста. Поперечная же штанга уравновешивает только боковые силы.

При качании поперечной тяги происходит относительное поперечное смещение кузова и подвески, что ухудшает курсовую устойчивость автомобиля. Однако это наиболее простое и дешевое устройство применяется достаточно широко.

Верхние штанги короче нижних; причем длины штанг и их соотношение подобраны таким образом, чтобы обеспечить хорошие условия работы заднего карданного шарнира и шлицевого соединения карданного вала.

Верхние и нижние штанги наклонены по отношению друг к другу так, что их оси пересекаются спереди от оси колес, образуя мгновенный центр О продольного качания подвески, что обеспечивает при торможении автомобиля «антиклевковый эффект». Амортизаторы 4 установлены с наклоном вовнутрь в поперечной вертикальной плоскости по компоновочным соображениям. Кроме того, так установленные амортизаторы оказывают некоторое сопротивление относительному перемещению моста и кузова под воздействием боковых сил.

1 –пружина; 2–ограничитель хода сжатия (буфер); 3 – нижняя продольная штанга; 4–амортизатор;

5 –поперечная штанга; 6 –верхняя продольная штанга; 7 –буфер картера заднего моста

Рисунок 16.2–Задняя зависимая пружинная подвеска автомобилей семейства ВАЗ «Жигули»

Независимая подвеска

Независимую подвеску применяют преимущественно на легковых автомобилях. Она улучшает плавность хода, управляемость и устойчивость автомобиля. Одним из наиболее распространенных видов такой подвески является двухрычажная трапециевидная с поперечным расположением рычагов и пружинным упругим элементом (рисунок 16.3), применявшаяся на автомобиле ГАЗ-3102 «Волга». Направляющее устройство подвески состоит из поперечных кованых рычагов 6 и 23 и стойки 5 , на которой при помощи шкворня 3 установлен поворотный кулак. Наружные концы рычагов соединены с головками стойки шарнирами 26 , образованными с помощью резьбовых втулок. Шарниры смазываются через пресс-масленки и защищаются от грязи резиновыми кольцами.

Внутренние концы рычагов при помощи не требующих смазки резиновых втулок 21 и 30 шарнирно соединены с осью 13 и пальцами 29 , закрепленными на кованой балке 22 моста. Каждая пара рычагов имеет в плане вид треугольника, обращенного основанием к продольной оси автомобиля. Благодаря этому рычажная система приобретает необходимые прочность и жесткость, уменьшаются нагрузки на резиновые втулки рычагов при передаче горизонтальных сил и их моментов.

К нижним рычагам прикреплена болтами чашка 24 , на нее опирается пружина 11 подвески, верхний конец которой через резиновую прокладку 10 упирается в штампованную головку балки.

Амортизатор 9 установлен внутри пружины. В его нижнюю проушину запрессован резинометаллический шарнир 27 , ось которого прикреплена двумя болтами 28 к опорной чашке пружины. Верхний конец штока амортизатора закреплен в головке балки через резиновые подушки 12 .

Ходы сжатия и отдачи ограничиваются резиновыми буферами соответственно 25 и 7 , прикрепленными к рычагам. Буфера при предельных перемещениях колеса упираются в головку балки.

Для облегчения поворота направляющих колес шкворень установлен в стойке 5 на двух игольчатых подшипниках 2 . Вертикальная нагрузка воспринимается упорным шарикоподшипником 4 , предохраняемым от попадания грязи специальным уплотнением. Подшипники смазывают трансмиссионным маслом. Шкворень закреплен в поворотном кулаке стопорным штифтом.

Балка моста, служащая одновременно поперечиной рамы, объединяет узлы подвески обоих передних колес в единое изделие – передний мост.

В настоящее время практически все легковые автомобили имеютбесшкворневые подвески управляемых колес. В них применены шаровые шарниры в сопряжениях стойки с рычагами и стойка совмещена с поворотным кулаком, что упрощает конструкцию. Для этих автомобилей рычаги подвески и балку моста обычно сваривают из элементов, штампованных из листовой стали. Подвеска такой конструкции устанавливается на автомобили ВАЗ.

В последнее время широкое распространение получила подвеска типа «качающаяся свеча» (подвеска МакФерсон), конструкция которой показана на рисунке 16.4. Она состоит из одного рычага 1 и телескопической стойки 6 , с одной стороны жестко связанной с поворотным кулаком 7 , а с другой – закрепленной в пяте 5 . Пята представляет собой упорный подшипник 10 , установленный в податливом резиновом блоке 9 , закрепленном на кузове. Стойка имеет возможность покачиваться за счет деформации резинового блока и поворачиваться вокруг оси, проходящей через упорный подшипник и наружный шарнир 8 рычага.

Подвеска с качающейся амортизационной стойкой, показанная на рисунке 16.4, имеет кованый рычаг 1 , к которому через резиновые подушки присоединено плечо стабилизатора 2 . Поперечная часть стабилизатора резиновыми подушками 3 и стальными скобами 4 крепится к поперечине кузова. Таким образом, диагональное плечо стабилизатора передает на кузов продольные силы колеса и, следовательно, составляет часть интегрированного рычага направляющего устройства подвески. Резиновые подушки позволяют компенсировать перекосы, возникающие при качании такого составного рычага, а также гасят продольные вибрации, передаваемые от колеса на кузов.

1– верхний шарнир стойки; 2 – игольчатый подшипник; 3 – шкворень; 4 – упорный шарикоподшипник; 5 – стойка;

6 – верхний рычаг; 7 – буфер хода отдачи; 8 – кожух амортизатора; 9 – амортизатор; 10 – прокладка пружины;

11– пружина; 12 – резиновая подушка верхнего крепления амортизатора; 13 – ось верхних рычагов;

14 – регулировочные прокладки; 15– планка крепления оси верхних рычагов; 16, 17, 28 – болты; 18 – планка

крепления балки; 19 – кронштейн; 20 – продольная балка рамы; 21, 30 – резиновые втулки; 22 – балка моста;

23 – нижний рычаг; 24 – опорная чашка пружины; 25– буфер хода сжатия; 26 – шарнир стойки;

27 - резинометаллический шарнир нижнего крепления амортизатора; 29 – палец

Рисунок 16.3 – Передняя подвеска автомобиля ГАЗ-3102 «Волга»

Шток телескопической стойки закреплен на нижнем основании резинового блока 9 верхней пяты 5 и не поворачивается вместе со стойкой 6 и установленной на ней пружиной. В таком случае при любых поворотах управляемых колес стойка 6 также поворачивается относительно штока, снижая трение покоя между штоком амортизатора и его направляющей, поршнем амортизатора и цилиндром, что улучшает реагирование подвески на малые дорожные неровности.

Пружина установлена не соосно стойке, а наклонена в сторону колеса для того, чтобы уменьшить поперечные нагрузки на штоке, его направляющей и поршне, возникающие под воздействием вертикальной силы на колесе.

К преимуществам данной подвески относят меньшее число деталей, меньшую массу и высвобождение пространства в моторном отсеке или багажнике. Обычно стойка подвески объединяется с амортизатором, а упругий элемент (пружина, пневмоэлемент) устанавливается на стойке. Имеются конструкции, использующие торсион, присоединенный к рычагу. Недостатком последних является увеличение нагруженностишарниров рычага.

К недостаткам подвески МакФерсон следует отнести повышенные износы направляющих элементов стойки при больших ходах подвески, ограниченные возможности варьирования кинематики и несколько большая шумность (по сравнению с подвеской на двух поперечных рычагах).

1–рычаг; 2 –стабилизатор; 3 –резиновая подушка; 4 –скоба; 5 –пята;

6 –телескопическая стойка;

7 –поворотный кулак; 8 –наружный шарнир рычага; 9 –резиновый блок пяты; 10 –упорный подшипник

Рисунок 16.4 – Передняя независимая подвеска с качающейся упруго-амортизационной стойкой

Контрольные вопросы:

  1. Назначение и классификация подвесок.
  2. Устройство и принцип работы рессорной зависимой подвески.
  3. Устройство и принцип работы пружинной зависимой подвески.
  4. Устройство и принцип работы независимой подвески на поперечных рычагах.
  5. Устройство и принцип работы независимой подвески типа «качающаяся свеча».
  6. Какие достоинства и недостатки у зависимых подвесок?
  7. Какие достоинства и недостатки у независимых подвесок?
  8. Области применения различных типов подвесок.

Увы, идеальных дорог – по показателям ровности и гладкости – не бывает: тем более, в нашей стране. Обязательно встречаются какие-нибудь выбоины, трещины, ухабы, вздутия и лежачие полицейские. Весь этот негатив не только вредит комфортности движения, но и значительно ускоряет амортизационный износ автомобиля. Вот почему изобрели подвеску — специальную амортизационную систему, существенно снижающую эти вредные воздействия.

Конструкция подвески

Все дорожные неровности, встречаемые при движении, отражаются колебаниями на кузове. Устройство же подвески необходимо, чтобы гасить и смягчать такие колебания. Среди прикладных функций этой части автомобиля есть возможность обеспечивать связь кузова с колесами. Благодаря деталям подвески колеса получают способность перемещения без задействованного кузова, когда меняется направление транспортного средства.

Устройство подвески автомобиля является достаточно сложным, и ее техническая конструкция отличается следующими особенностями:

  • Упругие элементы – они могут быть металлическими (металл используется для создания пружинных устройств, торсионов), а также неметаллическими (пневматика, гидропневматика, изделия из резины). Благодаря их упругости нагрузка, передаваемая дорожными неровностями, воспринимается легче и распределяется по всему кузову.
  • Амортизационные устройства (для гашения) – специальные агрегаты с гидравликой, пневматикой и гидропневматикой, которые нивелируют колебания кузова.
  • Направляющие части – представлены поперечными и продольными рычажными элементами, обеспечивающим связь подвески с кузовом и согласование передвижения кузова и колес.
  • Устройство, стабилизирующее поперечную поверхность – представляет собой штангу, выполненную из металла, связывающую подвеску с кузовом, и не позволяющую автомобилю делать крен при движении.
  • Колесные опоры – устройства поворотных кулаков, расположенные спереди на оси, которые воспринимают колесную нагрузку и распределяют их по подвеске.
  • Крепления, которые держат различные части – они успешно соединяют элементы подвески друг с другом, а также с кузовом. Речь идет о композитных сайлентблоках, болтовых соединениях, а также шарнирах.

О принципе функционирования подвески

Подвеска функционирует посредством того, что преобразуется ударная энергия, когда колеса наезжают на какую-нибудь дорожную неровность, поскольку перемещаются упругие элементы (те же пружины к примеру).

Подвеска контролирует движения упругих элементов, а гасящие устройства смягчают возможные удары и значительно уменьшают их силу. Благодаря этому ход становится более плавным. Без этого устройства передвигаться по дорожному покрытию было бы практически невозможно – тем более если речь идет об отечественных дорогах.

Подвески могут иметь различный уровень жесткости. Жесткие подвески повышают информативность и эффективность управления транспортным средством. Правда, это уменьшает комфорт, испытываемый водителем и пассажирами. А мягкие устройства сделаны, таким образом, что обеспечивается удобство эксплуатации, однако управляемость, наоборот, ухудшается.

Вот почему нужен выбор оптимальной подвески, сочетающей комфортность с безопасностью.

Разные классификации подвесок

Производитель сам решает, каким устройством будет обладать сделанная ним подвеска. Типологии этого устройства могут быть разными – между собой они отличаются критерием, лежащим в основе градации. Если рассматривать подвески по типу устройства их направляющих частей, они могут быть:

  • Независимыми;
  • Зависимыми;
  • Полунезависимыми.

В случае с зависимой подвеской ее главной деталью считается жесткая балка (без которой подвеска и не работала бы). Поперечное перемещение колес происходит параллельно. Поскольку конструкция этого устройства является простой и эффективной, это добавляет ей надежности, то есть не позволяет колесам развалиться. Вот почему зависимую подвеску можно часто встретить в грузовиках и сзади на оси у легкового транспорта.

Подвески ТС классифицируются по типам направляющих устройств, упругих элементов и гасящих устройств (амортизаторов).

По типу направляющих устройств различают подвески:

  • зависимые
  • независимые
  • балансирные

В зависимой подвеске с поперечной связью колеса двух бортов одного моста связаны жесткой балкой (см. рис. а). В этом случае вертикальное перемещение одного колеса относительно несущей системы вызывает изменение наклона плоскости качения другого колеса.

В независимой подвеске каждое колесо (каток) перемещается относительно несущей системы независимо от другого. На рисунке б показана независимая однорычажная подвеска с поперечным расположением рычага. Такое направляющее устройство обеспечивает перемещение колеса в поперечной плоскости с изменением угла его наклона и колеи ТС. В зависимости от конструктивного исполнения независимые подвески могут быть однорычажные с продольным расположением рычага (рисунок а) и двухрычажные с поперечными расположением рычагов (рисунок б).

Однорычажные подвески с продольным рычагом полностью исключают изменение угла наклона колеса и колеи ТС, а двухрычажные обеспечивают минимальные их изменения при правильном выборе соотношения длин рычагов и углов их установки.

В балансирных подвесках (в зависимых подвесках с продольной связью) колеса (катки) одного борта ТС соединены друг с другом качающимися балансирами, роль которых могут выполнять листовые рессоры или жесткие балки (рис. а, б). В таких подвесках даже при отсутствии упругого элемента вертикальное перемещение одного из колес вызывает вдвое меньшие перемещения оси качания балансира, закрепленного на несущей системе ТС, что улучшает плавность хода машины. Балансирные подвески за счет качания балансира обеспечивают перераспределение нагрузки, действующей на колеса, что существенно уменьшает воздействие неровностей дороги на ТС в целом.

Рис. Схемы независимых подвесок: а - однорычажных с продольным расположением рычага; б - двухрьдчажных с поперечным располржением рычагов

По типу упругих элементов различают подвески с упругими элементами:

  • металлическими
  • неметаллическими

В качестве металлических упругих элементов используются листовые рессоры, спиральные пружины (цилиндрические или конические) и торсионы. К неметаллическим упругим элементам относятся пневматические и резиновые упругие элементы.

Листовая рессора состоит из нескольких стальных листов (чаще всего 6 - 14), имеющих разную длину и кривизну и, как правило, прямоугольное сечение, Длина листов подбирается из условия приближения формы рессоры к форме балки равного сопротивления изгибу, которая при данном виде нагрузки является наименее жесткой.

Рис. Схемы балансирных подвесок: а — с упругим балансиром в виде листовой рессоры; б - с жестким балансиром; АВ, DC - соответственно реактивная и толкающая штанги

При изготовлении листовых рессор листам придают различную кривизну, поэтому при сборке их подвергают предварительным деформациям, знак которых противоположен знаку рабочих деформаций. Это обеспечивает некоторую разгрузку листов рессоры. Листы собирают в пакет с помощью хомутиков, некоторые рессоры стягивают центральным болтом и затем устанавливают между мостом и несущей системой машины. Листовые рессоры обычно имеют полуэллиптическиую форму.

Если листовая рессора используется в зависимой подвеске с поперечной связью, ее среднюю часть с помощью стремянок крепят к балке моста, а концы - шарнирно (с помощью специальных кронштейнов) к несущей системе машины. Передний конец рессоры крепится к кронштейну рамы неподвижно с помощью пальца, а задний конец имеет скользящее соединение во вкладышах кронштейна. В ряде случаев концы рессор соединяют с несущей системой при помощи резиновых подушек, закрепленных в кронштейнах, обеспечивая таким образом неподвижное соединение переднего конца и скользящее соединение заднего конца рессоры. В данной конструкции подвески рессора выполняет одновременно роль упругого элемента и направляющего устройства, т.е. через нее от движителя передаются на несущую систему силы, действующие в горизонтальной плоскости, и моменты от них.

Если рессора используется в балансирной подвеске, ее середина прикрепляется стремянками к ступице, установленной на опоре рамы, являющейся осью качания балансира. Концы рессор опираются на кронштейны - опоры мостов. Конструкция кронштейнов обеспечивает скольжение концов рессоры в продольном направлении и жесткую связь с мостом в поперечном направлении.

Связь в продольном направлении, а также передача реактивных моментов осуществляются с помощью толкающих и реактивных штанг, связывающих балки мостов с несущей системой. С целью обеспечения свободного перемещения балок мостов в вертикальном направлении и допущения некоторых перекосов концы штанг соединяют с мостами и рамой шаровыми шарнирами. Для того чтобы усилия, действующие от реактивных моментов вдоль реактивных штанг, не достигали больших значений, точки крепления концов этих штанг к балкам мостов выносят возможно выше от оси вращения колес посредством установки на балках мостов специальных кронштейнов.

При работе листовых рессор возникает относительное перемещение листов в продольном направлении и создается межлистовое трение, которое, с одной стороны, способствует гашению колебаний, а с другой - неблагоприятно сказывается на плавности хода ТС вследствие блокировки подвески при больших силах трения. Для уменьшения трения листы рессоры при сборке смазывают графитной смазкой или используют неметаллические антифрикционные прокладки между листами. Снижение силы трения достигается также уменьшением числа листов в рессоре и применением рессоры, состоящей из одного листа, с переменным сечением по его длине. Применение одно- или малолистовых рессор позволяет снизить расход металла, что, в свою очередь, уменьшает массу подвески.

Спиральные пружины в качестве основных упругих элементов обычно устанавливают на легковых автомобилях в независимых рычажных подвесках. В ТС большой грузоподъемности пружины используют в качестве вспомогательных упругих эле-ментов, например в качестве ограничителей хода торсионных подвесок гусеничных машин. Чаще всего применяются цилиндрические и конические пружины круглого или прямоугольного сечений.

Торсионные упругие элементы , или просто торсионы, представляют собой стержни различного поперечного сечения из высококачественной стали, работающие на кручение. Они используются в независимых подвесках и в отличие от листовых рессор требуют направляющих устройств. На концах торсионов обычно имеются головки со шлицами. Один конец торсиона закреплен в специальном кронштейне на несущей системе машины, а другой связан через рычаг направляющего устройства с колесом (катком). При перемещении колеса в вертикальном направлении торсион закручивается на угол до 30… 45°, тем самым обеспечивая упругость подвески.

По расположению на ТС различают торсионы:

В пневматических подвесках в качестве упругого элемента используется сжатый воздух или азот, заключенный в жесткую или упругую оболочку. При перемещении колеса относительно несущей системы происходит изменение объема газа. Характер этого изменения определяет упругую характеристику подвески.

Пневматические упругие элементы, в которых газ заключен в упругую оболочку, представляют собой резинокордные оболочки, уплотненные по торцам и заполненные воздухом под давлением. В ТС используются три типа этих элементов: пневмобаллоны, рукавные и диафрагменные упругие элементы.

Пневмобаллоны изготавливают одно-, двух- и трехсекционными. Двухсекционный пневмобаллон (рис. а) состоит из оболочки 1 толщиной 3… 5 мм, усиленной стальными проволочными кольцами 2 для крепления к опорным фланцам 4 с помощью колец 3. В средней части оболочка стянута кольцом 5.

Рис. Пневматические упругие элементы с газом, заключенным в упругую оболочку: а - двухсекционный пневмобаллон; б - элемент рукавного типа; в - принципиальная схема регулирования положения кузова

Герметизация оболочки рукавного упругого элемента (рис. б) осуществляется с помощью прижимных фланцев 6 или под давлением воздуха.

Диафрагменный упругий элемент отличается от рукавного наличием жесткой боковой оболочки. Нижняя торцевая часть его оболочки представляет собой упругую диафрагму. Кордная ткань оболочки изготавливается из полиамидных нитей (нейлон, капрон).

Пневматические упругие элементы с газом, заключенным в жесткую оболочку, подразделяются на три типа: с одной ступенью давления (рис. а), когда сжатый газ расположен над поршнем 1 в одном объеме (камера А); с противодавлением (рис. б), когда газ находится как в надпоршневом пространстве (камера А), так и под поршнем 1 (камера Б), причем давление газа больше в камере А; с двумя ступенями давления (рис. в), когда две камеры А и В расположены над поршнем 7. В последнем случае давление зарядки газовых камер различно. В камере А газ сжимается в течение всего хода подвески, а в камере В газ начинает сжиматься по достижении давления большего, чем зарядное давление этой камеры.

Передача усилий от поршня к газу осуществляется через жидкость, которой заполнен цилиндр. В ряде случаев жидкость находится в непосредственном контакте с газом (камера Б на рис. б), но чаще всего она отделена от газа гибким разделителем (диафрагмой) 3 или плавающим поршнем 13, изображенным на рисунке.

При непосредственном контакте жидкости с газом в ходе работы подвески происходит ее вспенивание, что отрицательно сказывается на характеристике упругого элемента.

Рис. Схемы пневматических упругих элементов с газом, заключенных в жесткую оболочку, с одой ступенью давления (а), с противодавлением (б) и с двумя ступенями давления (в)

Применение жидкости в таких упругих элементах обеспечивает демпфирование колебаний масс ТС при перетекании ее через калиброванные отверстия и клапаны 2. Таким образом, получается агрегат, в котором размещены и упругий элемент, и, амортизатор.

На рисунке показано устройство пневматического упругого элемента с одной ступенью давления, не обладающего демпфирующими свойствами, но имеющего дополнительные резиновые упругие элементы 7. Заправка газом и жидкостью осуществляется соответственно через клапаны 19 и 27. Упругие элементы работают в начале и конце хода подвески. Газ отделен от жидкости плавающим поршнем 13. Упругий элемент через серьгу 1 и подшипник 2 одним концом крепится к направляющему устройству подвески, а другим - к несущей системе машины.

Применение пневматических упругих элементов позволяет регулировать положение кузова и дорожный просвет, а также изменять упругую характеристику подвески.

Принципиальная схема регулирования высоты кузова ТС по массе газа в упругом элементе показана на рисунке в. При возрастаний нагрузки кузов машины опускается, и расстояние между ним и мостом уменьшается. Рычажный привод, воздействуя на регулятор 8, обеспечивает сообщение упругого элемента 7 с ресивером. Воздух под давлением поступает в упругий элемент до тех пор, пока кузов не поднимется до прежнего уровня. При уменьшении нагрузки расстояние между кузовом и мостом также останется неизменным, так как с помощью регулятора 8 воздух выпускается из упругого элемента 7 в атмосферу. Использование гидравлического замедлителя, встроенного в регулятор, исключает работу регулятора при колебаниях ТС на подвеске.

Регулирование высоты кузова может осуществляться за счет изменения объема жидкости, находящейся между газом и поршнем. В этих системах для поднятия кузова ТС жидкость нагнетается в упругий элемент, а для опускания удаляется.

На ряде ТС имеется система регулирования положения кузова, с помощью которой можно не только изменять дорожный просвет всей машины, но и придавать кузову дифферент на нос или корму либо крен на борт за счет выбора параметров соответствующих подвесок.

Резиновые упругие элементы применяют в подвесках ТС в качестве ограничителей хода подвески и в узлах крепления амортизаторов, снижая динамическую нагруженность деталей подвески и несущей системы.

В качестве гасящих устройств в ТС используют , в которых механическая энергия колебаний ТС преобразуется в тепловую путем жидкостного трения при прохождении вязкой жидкости через отверстия малого сечения. Жидкость нагревается, и теплота рассеивается э окружающем пространстве.

Конструктивно гидравлические амортизаторы исполняют телескопическими и рычажными. Телескопические работают при давлении жидкости до 8 МПа, а рычажные - до 30 МПа. Телескопические амортизаторы подразделяются на двухтрубные и однотрубные. Рычажные могут быть поршневыми и лопастными.

Рис. Пневматический упругий элемент с дополнительными упругими элементами: 1 - серьга; 2 - шарнирный подшипник; 3, 15, 17 - уплотнения; 4, 8 - стаканы; 5 - чехол; 6, 11, 14 - шайбы; 7 - дополнительные упругие элементы; 9 - поршень; 10 - цилиндр; 12 - манжета; 13 - плавающий поршень; 16 - крышка; 18 - втулка; 19, 21 - зарядные клапаны; 20 - перепускной клапан

В качестве рабочих применяют минеральные масла.

При работе амортизатора различают ход сжатия и ход отбоя. При ходе сжатия колесо (каток; приближается к несущей системе ТС, а при ходе отбоя, наоборот, отдаляется от нее.

Рассмотрим устройство и принцип действия гидравлического телескопического двухтрубного амортизатора двустороннего действия . Амортизатор проушиной 6 крепится к несущей системе машины, а проушиной 1 - к направляющему устройству. Амортизатор состоит из штока 5, на нижнем конце которого укреплен поршень 8 с клапанами и калиброванными по сечению каналами. Поршень расположен внутри рабочего цилиндра 12, который заключен в наружную трубу 13 и скреплен с ней. Между наружной полостью цилиндра и внутренней поверхностью трубы имеется зазор, образующий компенсационную камеру 3 амортизатора. В верхней части цилиндра расположено уплотнение, через которое про-ходит шток. Нижняя часть цилиндра соединяется с компенсационной камерой клапанами и калиброванными каналами.

В поршне расположены калиброванные отверстия 4 хода отбоя, перепускной клапан 7 сжатия и разгрузочный клапан 9 отбоя.

В нижней части цилиндра находятся перепускной клапан 10 отбоя, калиброванный канал 2 сжатия и разгрузочный клапан 11 сжатия. При ходе сжатия, когда щток вдвигается в цилиндр, давление под поршнем повышается, и жидкость перетекает через отверстие 4 и клапан 7 в пространство над поршнем. Вследствие того что объемы полостей под поршнем и над ним неодинаковы (часть объема над поршнем занимает шток), избыток жидкости перетекает через канал 2 в компенсационную камеру, сжимая имеющийся там воздух. При большой скорости перемещения поршня в цилиндре давление под ним поднимается настолько, что сжимает пружину разгрузочного клапана 11, который открывается, и нарастание давления уменьшается, что ограничивает силу сопротивления амортизатора на ходе сжатия. При ходе отбоя, когда поршень выдвигается из цилиндра, давление над поршнем увеличивается и жидкость через калиброванные отверстия 4 перетекает в пространство над поршнем. Дефицит жидкости под поршнем будет покрываться перетеканием ее из компенсационной камеры в цилиндр через клапаны 10 и канал 2. При большой скорости движения поршня на ходе отбоя давление над поршнем возрастает, что вызывает открытие разгрузочного клапана 9 отбоя в поршне и тем самым ограничивает силу сопротивления амортизатора на ходе отбоя.

Рис. Схема гидравлического телескопического двухтрубного амортизатора двустороннего действия

Нормальным условием работы амортизатора является отсутствие в жидкости воздушных включений. В рассмотренном амортизаторе воздушное включение может возникнуть вследствие взбалтывания жидкости в компенсационной камере, где жидкость контактирует с воздухом.

Такого недостатка не имеет гидравлический телескопический однотрубный амортизатор двустороннего действия, у которого два клапана (отбоя 3 и сжатия 2) расположены в поршне, а роль компенсационной камеры выполняет полость А, отделенная от подпоршневого пространства плавающим поршнем 7. В полости А находится сжатый газ, объем которого при ходе сжатия уменьшается, а при ходе отбоя увеличивается.

В рычажных амортизаторах рычаг одним концом связан с направляющим устройством подвески, а другим - с поршнем или лопастью. При перемещении последних внутри корпуса амортизатора жидкость из одной полости перетекает в другую через клапаны и отверстия, сечения которых определяют характеристики отбоя и сжатия.

Наряду с рассмотренными амортизаторами существуют такие, в конструкции которых имеется возможность регулирования параметров, определяющих их демпфирующие свойства, за счет изменения суммарной площади отверстий, через которые перетекает рабочая жидкость. Регулирование осуществляется при изменении массы машины или интенсивности колебаний. С увеличением значений этих параметров сопротивление амортизаторов увеличивается.

(оцени первым)

Из чего состоит подвеска автомобиля - элементы подвески

Из чего состоит подвеска автомобиля

Подвеска любого современного автомобиля – это особый элемент, служащий переходным звеном между дорогой и кузовом. И сюда входят не только передние и задние мосты и колёса, но и целая совокупность механизмов, деталей, пружин и различных узлов.

Чтобы провести профессиональный ремонт, автомобилисту необходимо знать, из чего состоит подвеска автомобиля. В этом случае он сможет быстро обнаружить неисправность, провести замену детали или провести отладку.

Основные функции подвески

Подвеска любого современного автомобиля призвана выполнять несколько основных функций:

  1. Соединение мостов и колёс с основной несущей системой – рамой и кузовом.
  2. Передача крутящего момента от двигателя и основной несущей силы.
  3. Обеспечение необходимой плавности хода.
  4. Сглаживание дорожных неровностей.

Все производители работают над повышением эффективности, надёжности и прочности подвески, внедряя более продвинутые решения.

Разновидности подвесок

Классические автомобильные подвески уже давно ушли в прошлое. Сейчас такие системы стали более сложными. Выделяют две основных разновидности:

Подавляющее большинство легковушек оснащается независимой подвеской. Она позволяет добиться большего комфорта и безопасности. Суть такой конструкции заключается в том, что колеса, располагающиеся на одной оси, никак жестко не связаны друг с другом. Благодаря этому, когда одно колесо наезжает на какую-то неровность, другое не меняет своего положения.

В случае с зависимой подвеской колёса соединяются жёсткой балкой и представляют собой фактически монолитную конструкцию. В результате этого пара движется синхронно, что не очень удобно.

Основные группы элементов

Как уже было сказано, современная подвеска – это сложная система, где каждый элемент выполняет свою задачу, причем функций у каждой детали, узла или агрегата может быть сразу несколько. Все элементы перечислить очень трудно, поэтому специалисты обычно выделяют некие группы:

  1. Элементы, обеспечивающие упругость.
  2. Направляющие элементы.
  3. Амортизирующие элементы.

Для чего предназначается каждая из групп

Упругие элементы предназначаются для сглаживания вертикальных сил, возникающих из-за неровностей дороги. Направляющие элементы отвечают непосредственно за связь с несущей системой. Амортизаторы гасят любые колебания и обеспечивают комфортность езды.

Основным упругим элементом являются рессоры. Они смягчают удары, колебания и негативные вибрации. Рессора – это большая и мощная пружина, отличающаяся высокой сопротивляемостью.

Одним из основных элементов подвески являются амортизаторы, выполняющие гасящие функции. Они состоят из:

  • верхней и нижней проушин, предназначенных для крепления всего амортизатора;
  • защитного кожуха;
  • цилиндра;
  • штока;
  • поршня с клапанами.

Гашение колебаний происходит в результате воздействия силы сопротивления, возникающих при перетекании жидкости или газа из одной ёмкости в другую.

Ещё одной важной составляющей является стабилизатор поперечной устойчивости. Он необходим для повышения безопасности. Благодаря ему автомобиль во время движения на больших скоростях не так сильно отклоняется в стороны.

Подвеска играет ключевую роль в определении ходовых качеств легкового автомобиля. Многие производители стараются подобрать качественные детали и серьёзно подходят к вопросам оснащения. Нередко производители используют подвески той или иной компании, которая уже давно заявила о себе и доказала свою надёжность.

Посмотрите , в котором проводится обзор подвески на примере Nissan Almera G15:

Читайте другие наши статьи:

http://auto-wiki.ru

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости